[發明專利]一種立式熱處理裝置

有效

• 申請號: 201610058939.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105552006B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 楊帥;董金衛
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/673
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 陶金龍;張磊

本發明公開了一種立式熱處理裝置，包括晶舟、保溫桶以及工藝門，其中，保溫桶包括底座、立柱、石英外罩以及若干組插片，本發明可有效固定晶舟和保溫桶的各部件,使晶舟和保溫桶的各部件在反應腔室中具有較好的同心性和穩定性，同時可保證保溫桶插片準確定位，可根據不同工藝需要更換保溫桶插片，降低設備成本，提高保溫桶的兼容性，具備結構合理、便于安裝的優點，同時，本發明可通過調整保溫桶插片的數量、直徑以及間距以適應不同工藝的溫度要求，改善局部晶圓受溫度變化的影響，保證反應腔室溫度場的均勻性，提高晶圓反應的膜厚均勻性。

技術領域

本發明涉及半導體熱處理技術領域，更具體地說，涉及一種立式熱處理裝置。

背景技術

在半導體制造工藝中，為了對被處理晶圓，如半導體晶圓實施CVD、氧化、擴散等多道熱處理工藝以達到不同的工藝目的，需要可對多個晶圓一次同時進行批式熱處理的裝置。請參閱圖1，大部分現有的批式熱處理裝置具有爐體5、反應腔室3、晶舟4、保溫桶2以及工藝門1，用于承載多枚晶圓(通常100枚晶圓以上)的晶舟4設置在保溫桶2上，保溫桶2安裝在工藝門1上，升降系統(圖中未示出)帶動工藝門1實現升降動作可選擇性地打開和關閉反應腔室3底部的開口，以將晶舟4和保溫桶2搬入反應腔室3或從反應腔室3中搬出。當裝載完畢，晶舟4和保溫桶2完全進入到反應腔室3內時，工藝門1與反應腔室3底部密封，反應腔室3對晶圓進行所需的熱處理工藝。此外，工藝門1上還具有旋轉裝置控制晶舟4和保溫桶2的轉動。

現有工藝中，晶舟采用石英材料，價格昂貴，隨著工藝的發展，硅片制造成本越來越高，相應的，對于晶圓工藝過程中的穩定性提出了較高的要求。在現有立式爐設備中，對晶舟和保溫桶之間的固定還沒有特別有效的措施，抵抗設備振動或地震的能力不高，很容易在振動時造成晶舟和保溫桶搖晃甚至傾倒，從而造成批量晶圓損壞等重大經濟損失。為了防止晶舟和保溫桶產生搖晃現象，往往會對晶舟與保溫桶這兩個部件之間進行固定，但固定效果往往不夠理想，而且現有的固定方式往往針對整體式的保溫筒，對于組裝式的保溫筒的各部件無法固定，在出現振動時，往往會出現組裝式保溫桶的各部件相互磕碰而損壞保溫桶，最終造成晶舟傾倒而損壞晶圓。

本領域所公知的，同一立式爐設備，進行不同溫度的工藝時，反應腔室爐口處的溫度也不相同，使用相同的保溫桶將會使反應腔室底部溫度變化較大，影響硅片膜厚均勻性，因此，現有技術中，針對不同工藝需要制備不同設備或者不同保溫桶，但該方式大大增加了設備成本。

因此，本領域技術人員亟需提供一種立式熱處理裝置，不僅能夠提高晶舟和保溫桶各部件的穩固性，防止其產生晃動或傾倒現象，同時在不同溫度的工藝狀態下，保證反應腔室溫度場的均勻性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種立式熱處理裝置，不僅能夠提高晶舟和保溫桶各部件的穩固性，防止其產生晃動或傾倒現象，同時在不同溫度的工藝狀態下，保證反應腔室溫度場的均勻性。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種立式熱處理裝置，包括晶舟、保溫桶以及工藝門，所述晶舟用于承載多枚晶圓，并設置在所述保溫桶上，所述保溫桶安裝在所述工藝門上，所述保溫桶包括底座、立柱、石英外罩以及若干組插片，其中，

所述底座安裝在工藝門上，所述底座上具有至少兩個定位凹槽與工藝門上位置相應的定位銷相配合，以對所述底座進行定位，所述工藝門上還具有至少兩個壓板用于按壓所述底座的邊緣以固定所述底座；

所述立柱為多個，均固定在所述底座上，用于支撐所述晶舟，各立柱的頂部均具有定位凸臺以及第一定位孔，所述定位凸臺用于限定所述晶舟環狀部的內邊緣，所述第一定位孔與所述晶舟上的石英螺釘相配合以固定所述晶舟；

所述石英外罩穿過所述立柱套設在所述底座上，所述石英外罩上設有第二定位孔以及第三定位孔，所述第二定位孔通過石英螺釘將所述石英外罩固定在所述底座上；